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下面来演示个完整的jna例子 1. 随便使用个c或c++开发工具(我用的VC++6.0) 打开软件新建个dll工程,VC里面是win32 dynamic-link library,输入工程名称后点击下一步,然后再选a simple dll project,第一项是空的project,我比较懒就选第二个,有简单的文件存在,然后自己拿来改下,最后确定就能看到工程已经建好了 2. 写C的接口文件,就是以.h结尾的那个文件,选择文件-->新建-->C/C++Header File文件,然后就能看到工程的header文件中有了个新的.h文件(我起的名字是test) 然后打开test.h文件,声明我的接口咯 这里值得注意的地方是必须写(extern "c"的声明,不然到时候使用java的jna是不可能匹配到这个方法的,很明显会抛出异常java.lang.UnsatisfiedLinkError: Error looking up function 'add': ÕҲ»µ½ָ¶¨µ),这个文件相当于我们的java中的interface,你可以这样理解
- extern "C" _declspec(dllexport)
-
- int add(int first, int second);
3. 写C接口的实现类,如何实现这个add方法 打开source file很明显看到有一个文件是xxx.cpp(xxx是以你的工程名字来定的), 另外一个是stdafx.cpp, 这个不需要管他, 我们就在xxx.cpp中写代码吧 xxx.cpp原本就存在内容,你不喜欢的,可以直接新建一个source file
- // sss.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
- //
-
- #include "stdafx.h"
-
- BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
- DWORD ul_reason_for_call,
- LPVOID lpReserved
- )
- {
- return TRUE;
- }
然后我们在这些内容下添加我们的add方法实现,要include我们刚刚写的test.h文件
- // sss.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
- //
-
- #include "stdafx.h"
- #include "test.h"
-
- BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
- DWORD ul_reason_for_call,
- LPVOID lpReserved
- )
- {
- return TRUE;
- }
-
- int add(int a, int b){
- return a+b;
- }
4. C方面的基本的完成了,最后就是打包成dll,直接按F7,全自动打包,然后找到这个工程的目录下,看到有一个debug的文件夹,里面就有一个dll,等下直接扔到java工程中 5. 打开eclipse新建一个java project, 把刚刚的dll拷贝到工程的目录下点着工程的名字,然后黏贴下去就可以了, 然后随便在网上找个jna.jar文件,build path到这个工程中 然后开始我们的java接口, loadLibrary第一个参数就是你的dll名字,第二个就是当前接口的.class类型,接口里面的方法名要跟C的接口方法名一直
- public interface TestJNA extends StdCallLibrary {
-
- public abstract int add(int a, int b);
-
- TestJNA INSTANCE = (TestJNA) Native.loadLibrary("test", TestJNA.class);
- }
写完就调用测试下
- public class TEST {
-
- /**
- * @param args
- */
- public static void main(String[] args) {
- System.out.println(TestJNA.INSTANCE.add(1, 2));
- }
-
- }
JNA技术解密
JNA工作原理
JNA是建立在JNI技术基础之上的一个Java类库,它使您可以方便地使用java直接访问动态链接库中的函数。 原来使用JNI,你必须手工用C写一个动态链接库,在C语言中映射Java的数据类型。 JNA中,它提供了一个动态的C语言编写的转发器,可以自动实现Java和C的数据类型映射。你不再需要编写C动态链接库。 当然,这也意味着,使用JNA技术比使用JNI技术调用动态链接库会有些微的性能损失。可能速度会降低几倍。但影响不大。
JNA技术难点
1,当前路径是在项目下,而不是bin输出目录下。 2,数据结构的对应关系:
Java—C和操作系统数据类型的对应表
Java Type | C Type | Native Representation |
boolean | int | 32-bit integer (customizable) |
byte | char | 8-bit integer |
char | wchar_t | platform-dependent |
short | short | 16-bit integer |
int | int | 32-bit integer |
long | long long, __int64 | 64-bit integer |
float | float | 32-bit floating point |
double | double | 64-bit floating point |
Buffer Pointer | pointer | platform-dependent (32- or 64-bit pointer to memory) |
<T>[] (array of primitive type) | pointer array | 32- or 64-bit pointer to memory (argument/return) contiguous memory (struct member) |
除了上面的类型,JNA还支持常见的数据类型的映射。 |
String | char* | NUL-terminated array (native encoding or jna.encoding) |
WString | wchar_t* | NUL-terminated array (unicode) |
String[] | char** | NULL-terminated array of C strings |
WString[] | wchar_t** | NULL-terminated array of wide C strings |
Structure | struct* struct | pointer to struct (argument or return) (or explicitly) struct by value (member of struct) (or explicitly) |
Union | union | same as Structure |
Structure[] | struct[] | array of structs, contiguous in memory |
Callback | <T> (*fp)() | function pointer (Java or native) |
NativeMapped | varies | depends on definition |
NativeLong | long | platform-dependent (32- or 64-bit integer) |
PointerType | pointer | same as Pointer |
JNA编程过程
JNA把一个dll/.so文件看做是一个Java接口。 Dll是C函数的集合、容器,这正和接口的概念吻合。 我们定义这样一个接口, public interface TestDll1 extends Library { /** * 当前路径是在项目下,而不是bin输出目录下。 */ TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class); public void say(WString value); } 如果dll是以stdcall方式输出函数,那么就继承StdCallLibrary。否则就继承默认的Library接口。 接口内部需要一个公共静态常量:instance。 TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class); 通过这个常量,就可以获得这个接口的实例,从而使用接口的方法。也就是调用外部dll的函数! 注意: 1,Native.loadLibrary()函数有2个参数: 1,dll或者.so文件的名字,但不带后缀名。这符合JNI的规范,因为带了后缀名就不可以跨操作系统平台了。 搜索dll的路径是: 1)项目的根路径 2)操作系统的全局路径、 3)path指定的路径。 2,第二个参数是本接口的Class类型。 JNA通过这个Class类型,根据指定的dll/.so文件,动态创建接口的实例。 2,接口中你只需要定义你需要的函数或者公共变量,不需要的可以不定义。 public void say(WString value); 参数和返回值的类型,应该和dll中的C函数的类型一致。 这是JNA,甚至所有跨平台调用的难点。 这里,C语言的函数参数是:wchar_t*。 JNA中对应的Java类型是WStirng。
所有跨平台、跨语言调用的难点
有过跨语言、跨平台开发的程序员都知道,跨平台、语言调用的难点,就是不同语言之间数据类型不一致造成的问题。绝大部分跨平台调用的失败,都是这个问题造成的。 关于这一点,不论何种语言,何种技术方案,都无法解决这个问题。 这需要程序员的仔细开发和设计。这是程序员的责任。
常见的跨平台调用有:
1,Java调用C语言编写的dll、.so动态链接库中的函数。 2,.NET通过P/Invoke调用C语言编写的dll、.so动态链接库中的函数。 3,通过WEBService,在C,C++,Java,.NET等种种语言间调用。 WebService传递的是xml格式的数据。 即使是强大的P/Invoke或者WebService,在遇到复杂的数据类型和大数据量的传递时,还是会碰到很大的困难。
因为,一种语言的复杂的数据类型,很难用另一种语言来表示。这就是跨平台调用问题的本质。
如,WEBService调用中,很多语言,如Java,.NET都有自动实现的Java/.NET类型和XML类型之间的映射的类库或者工具。 但是,在现实的编程环境中,如果类型非常复杂,那么这些自动转换工具常常力不从心。 要么Object-XML映射错误。 要么映射掉大量的内存。 因此,我个人对这些Object-XML映射框架相当不感冒。 我现在使用WEBService,都是直接手工使用xml处理工具提取xml中的数据构建对象。或者反过来,手工根据Object中的属性值构建xml数据。 Java和C语言之间的调用问题,也是如此。 Java要调用C语言的函数,那么就必须严格按照C语言要求的内存数量提供Java格式的数据。要用Java的数据类型完美模拟C语言的数据类型。 JNA已经提供了大量的类型匹配C语言的数据类型。
跨平台、跨语言调用的第一原则:就是尽量使用基本、简单的数据类型,尽量少跨语言、平台传递数据!
只有你才能拯救你自己。 如果在你的程序中,有复杂的数据类型和庞大的跨平台数据传递。那么你必须另外写一些Façade接口,把需要传递的数据类型简化,把需要传递的数据量简化。 否则,不论是实现的难度还是程序的性能都很难提高。